苏柏 王璐
西北民族大学
摘要：项目式学习能让学生在实际应用中更深入地面对问题和解决问题，提升学生应对挑战的能力，项目式学习是依据新版信息技术课程标准提出的教学实施建议[1]，在信息技术学科中有具有很强的实践价值。本文以“数据处理与应用”项目式教学为例，以项目为载体，引导学生进行自主学习、合作学习、探究学习，注重学生思维、创新能力的提升。
关键词：项目式学习；教学设计；数据处理与应用
一、项目式学习概述
基于项目的学习[2](Project-Base Learning，简称PBL)，即在学习过程中围绕某个具体的学习项目，充分利用最优化的学习资源，在实践体验、内化吸收、探索创新中获得最为完整和具体的知识，使学生形成专业的技能和获得充分的学习[3]。项目式学习提倡学生的自我导向学习能力，强调学生和教师共同作出决策，同时还注重学生过程技能和核心素养的培养[4]，因此适合应用于信息技术课程教学，不仅发挥学生学习的主体性，有效提升解决问题的能力，还能切实体会信息技术学科的“生活化”和实用性，感受信息技术的学科魅力和实际的应用价值。
在此中的“项目”，指的是一种学生围绕选定的主题进行一系列的调查、观察、研究、表达、展示以及分享等的学习过程[3]。学生在完成这个项目学习的活动中，基于已有的知识经验，主动地构建自己的知识体系，在这一个过程中，培养学生主动生成知识的能力是最高成就目标。例如，在本项目中，选择“用水分析助决策”作为本节数据处理与应用的主题项目，学生需要通过分组合作的方式，共同完成项目学习任务，并进行交流分享，最终提交水质资源数据分析报告。在完成项目的过程中，学生既需要学习本节数据处理与应用相关的理论知识作为项目的支撑，同时也要运用已有的经验知识进行数据资料的收集，整理，归纳，在实践中联系已有理论，重新整合自己的知识体系。通过本项目的学习，从主体角度，使学生感受数据在决策中的作用，以及体验数字化的学习方式。而对于学生的学习评价，应注重学习过程，学习评价贯穿于整个学习活动，并结合师生互评的方式给予综合评价。
二、基于项目学习的教学设计
1.教学内容分析
“数据处理与应用”内容是中图/人教(2019版)高中信息技术必修一第三章的内容。这是继“认识数据与大数据”和“算法与程序实现”后属于实践操作性和应用性较强的内容，也是“模块一：数据与计算”中非常重要的教学内容[5]。
此模块的学习内容依据数据处理的基本原理，提炼数据处理的基本方法，聚焦技术工具在数据处理中的基本功能[6]，注重培养学生对于数据安全意识，学生学习此部分内容后能够了解数据收集、分析以及可视化表达的基本方法，可以根据实际问题需求选取合适的数据处理软件，并对数据进行处理，最终完成数据的分析报告；同时还能运用信息技术工具或平台快速高效地处理数据，获取信息，借此提高个人生活的质量和学习的品质。
在此部分中，数据的收集和可视化表达是教学重点，掌握使用恰当的数据化工具撰写数据分析报告的方法是教学难点，也是完成项目“用水分析助决策”最重要的内容和支撑。基于教学内容，相关处理方法、知识对学生来说比较抽象，若教师直接讲授，效果往往不佳，因此需要学生结合具体的实例，借助实践活动，通过项目活动的设计与实施，让知识体验贯穿于整个项目活动中。学生在活动中体验，在活动中学习，使知识探索更加系统化和综合化[7]。
2.教学目标分析
根据新版课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准，并围绕培养学生核心素养的要求，制订了如下教学目标:
（1）信息意识
对日常生活中见到的数据可视化实例具备观察力和判断力，了解数据可视化的概念、作用和表现形式等；了解数据分析报告的基本结构和内容组成；理解数据分析报告的作用。
（2）计算思维
按照问题的解决方案，能够利用程序语言(Python)编写爬虫程序进行数据的采集；了解网络爬虫的功能和工作原理；学会利用数字化工具(数据加密)对文件和数据进行保护。
（3）数字化学习与创新
可以从专业信息网站等信息化手段采集数据进行数据采集工作；可以运用程序语言(Python)对数据进行处理加工，完成数据的可视化分析。
（4）信息社会责任
能探究和总结数据可视化所包含的潜在含义，挖掘数据分析的社会价值；认识数据备份的重要性，能根据需要及时备份和还原数据，确保数据安全。
3.学习者分析
（1）能力起点
通过前两章课程内容的学习，学生对于数据、信息等有了较为深刻的认知和了解，能够充分认识到数据在当今信息社会中的重要价值，合理处理与应用数据；初步学习了算法和程序设计，有一定的分析能力、解决问题的能力。因此在教学过程中，通过生活中的实例，帮助学生融入真实的问题情境，产生数据处理的需求，进而了解数据的收集、可视化方法，感受数据在决策中的重要作用。
（2）学习风格
高一年级年龄段的学生喜欢在学习过程中真实体验和理解事物，自主探究能力和思维能力较强烈；其次，学生在这个阶段会表现出思维活跃、视野开拓、富有个性的特点，有很强的感知能力和思考能力。因此在教学过程中要为学生留出自由发挥、自主探究以及同学间互助的空间和时间，以此来激发学生的学习热情和参与体验交流的兴趣。
4.教学环境分析
教育信息化2.0的到来，越来越多的学校开始建设智慧教室，从教学大数据出发，支持教师、学生改进教学或学习，支持学校实施有效管理或决策，从而持续提高教学质量[9]。在高中信息技术教学中，智慧教室在教学中的有效应用极大提高了教学质量，实现了师生之间、生生之间的高效互动，提高学生自主学习能力。智慧教室环境下，对信息技术内容进行设计，有效把控了信息技术教学内容的深度和广度，形成完整和高效的的教学设计；其次，在课堂中教师可以通过电子书包提出问题，让学生回答，在利用信息技术整合学生给出的答案[9]。这在此项目学习活动中是非常必要的，能够帮助教师加强对学生的学习效果和完成进度的关注，及时高效实现师生互动。
5.教学过程设计
本课以项目学习的方式为主，结合情景教学法、小组合作学习法以及讨论法等方式，以“用水分析助决策”的实践活动为载体，通过主题项目的设计与实施，使学生的角色由被动的接受者转变成了主动的知识构建者，充分发挥和提升学生的自主学习能力、分析问题能力、解决问题能力、团队协作能力等。
项目学习活动提倡聚焦项目学习中的关键问题的解决来考虑，即活动内容的设计上应该体现出信息技术学科的思想方法或者关键问题解决的逻辑顺序[4]。依据上述活动设计思路，以“用水分析助决策”实践活动为载体，引导学生制定计划、收集相关数据、数据分析与可视化以及撰写报告，具体如下表 1。
表 1 “用水分析助决策”项目流程
.png)
6.教学反思
本次教学从项目式学习入手，教师按照“提出问题→解决问题”的模式组织课堂教学，摆脱传统课堂的束缚，积极引导学生发现、并解决生活中的实际问题，以此提升学生的科学探究能力。在加深学生对理论知识理解的同时，实现“做中学”的理念。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.普通高中信息技术课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社,2018：5.
[2]胡庆芳，程可拉.美国项目研究模式的学习概论[J].外国教育研究,2003,（8）：28～30.
[3]高志军,陶玉凤.基于项目的学习(PBL)模式在教学中的应用[J].电化教育研究,2009,(4):92～95.
[4]侯肖,胡久华.教育学报[J],2016,12(4):39～44.
[5]祝智庭,樊磊.信息技术必修1数据与计算[M].北京:人民教育出版社,中国地图出版社,2019：84.
[6]李剑欣.高中信息技术“数据处理与应用”教学建议[J].中国信息技术教育,2019,(18):14～16.
[7]赵正瑜.利用项目学习整合遗传学复习——以“寻找果蝇无眼基因”的教学为例［J］.生物学教学,2019,44(2):35～38．